单轴压缩下含断层带花岗岩声发射、微震和电荷感应实验

摘要：

针对岩样在外载荷作用下失稳破坏前有声发射、微震和电荷等信号的异常变化特性,运用声发射、微震和电荷感应等全波形综合监测设备对含断层带花岗岩在单轴压缩下变形破裂过程的信号进行同步监测.结果表明:含断层带花岗岩在弹性变形阶段有明显的声发射、微震和电荷感应同步前兆信号,在试样失稳破坏阶段有同步的声发射、微震和电荷感应大幅值前兆信号.断层带对花岗岩试件强度的影响是显著的,含断层带试件的单轴抗压强度大大降低.随着断层带倾角的减小,试样的单轴抗压强度降低,岩样更容易失稳,失稳破坏的能量也更大.随着断层带倾角的减小,试样变形破裂过程的声发射、微震和电荷感应信号都增多,试样出现同步的前兆信号时的应力降低,在试样失稳破坏阶段声发射、微震和电荷感应前兆信号事件的持续时间都增大.断层带倾角30°时,声发射、微震和电荷感应信号突变性增加,进入危险阶段大大提前,大震级事件也显著增多,在矿井大倾角断层处更为危险.在试样失稳破坏阶段前同步产生密集且大幅值的声发射、微震和电荷感应信号,持续时间较短;在试样失稳破坏阶段同步产生密集且最强的声发射、微震和电荷感应信号,持续时间较长.声发射监测数据能较好地反映岩石的微小破裂情况,对声发射、微震和电荷感应前兆信号相结合分析,可以更准确地获得岩石失稳破坏的前兆信息.

关键词：断层带、失稳破坏、声发射、微震、电荷感应

所属期刊栏目：39

分类号：P313(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金51274114;中国博士后基金特别资助2014T70103;中国地震局地质研究所基本科研业务专项IGCEA1415

在线出版日期：2018-01-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：964-980